(57)【要約】  【課題】  クロスバーの両端を押圧しつつ、クロスバーの両端を略均等に係止することが可能なクロスバーの着脱機構、それを備えたワーク搬送装置を提供する。  【解決手段】  クロスバー着脱機構５０は、クロスバー３の両端の端面に設けられた穴部３ａにそれぞれ嵌合する一対のロッド５２と、ロッド５２をクロスバー３に向けて押圧するアクチュエータ５４と、ロッド５２と協働してクロスバー３の両端に設けられた被係合部３ｆをロッド５２の軸芯を中心とする円周方向に略均等に係止する係合部５６と、を備える。  【選択図】  図２
2007111736.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クロスバーの両端の端面に設けられた穴部にそれぞれ嵌合する一対のロッドと、
前記ロッドを前記クロスバーに向けて押圧するアクチュエータと、
前記ロッドと協働して前記クロスバーの両端に設けられた被係合部を前記ロッドの軸芯を中心とする円周方向に略均等に係止する係合部と、
を備えることを特徴とするクロスバー着脱機構。
【請求項２】
所定のワークを把持するワーク把持具を有するクロスバーと、
前記クロスバーを着脱可能に支持するクロスバー着脱機構と、
前記クロスバー着脱機構を有するクロスバー支持部と、
前記クロスバー支持部にそれぞれ回転可能に接続された一対一組のリンクと、
前記一対一組のリンクのそれぞれの他端に回転可能に接続されると共に往復直線移動する一対一組のスライドと、
前記一対一組のスライドのそれぞれを駆動する駆動部と、
を備えるワーク搬送装置において、
前記クロスバー着脱機構として、請求項１に記載の着脱機構を用いることを特徴とするワーク搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレス等で成形されたワークを搬送するワーク搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車各部のワーク（ボディ、ボンネット、ドア等のパネル）等を成形する装置として、複数のプレス装置のそれぞれに金型をセットし、板材を順次送りながらプレスを行い、数種類の工程を経て最終的な製品を形成させるプレスラインが知られている。
このプレスラインにおけるワーク搬送装置は、複数のプレス装置の配列間隔に合わせて配置した複数の把持装置を、プレス成形動作と同期して、プレスライン方向へ往復及び上下移動させることにより、ワークを次のプレス装置へ順次搬送するようになっている。
例えば、把持装置に回転可能に接続された一対のリンク（アーム）と、該一対のリンク（アーム）の他端にそれぞれ回転可能に接続される一対のスライドとを備え、この一対のスライドを駆動することにより、把持装置をプレスライン方向に移動させるワーク搬送装置がある。
【０００３】
このようなワーク搬送装置においては、ワークを把持する把持具を搬送方向に直交する方向に延在するクロスバーに設け、このクロスバーを搬送装置に対して着脱可能に構成するものがある。
【特許文献１】特開２００５−５９０７４号公報
【特許文献２】実公平５−３４８２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した技術では、クロスバーを搬送装置に取り付けるために、シリンダ機構によりクロスバーの両端を押圧すると共に、クロスバーを係止する係合部を設けている。
しかしながら、上述した技術では、係合部がハ字形或いは半円形となっているため、クロスバーに対して軸芯を中心とする円周方向に不均一に係合部が係合している。このため、シリンダ機構によりクロスバーの両端を押圧した際に、クロスバーに偏心力が加わって、クロスバーに撓みが発生しやすくなり、或いは係合部に不均一な応力が加わって寿命が短くなるという問題がある。
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、クロスバーの両端を押圧しつつ、クロスバーの両端を略均等に係止することが可能なクロスバーの着脱機構、それを備えたワーク搬送装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るクロスバーの着脱機構、ワーク搬送装置では、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
なお、以下の説明において、「一対」は、搬送方向に対向配置された２つの対象物を指し、「一組」は、搬送直交方向に対向配置された２つの対象物を指す。
第一の発明は、クロスバー着脱機構が、クロスバーの両端の端面に設けられた穴部にそれぞれ嵌合する一対のロッドと、前記ロッドを前記クロスバーに向けて押圧するアクチュエータと、前記ロッドと協働して前記クロスバーの両端に設けられた被係合部を前記ロッドの軸芯を中心とする円周方向に略均等に係止する係合部と、を備えるようにした。
この発明によれば、クロスバーをロッドにより押圧支持した際に、係合部がクロスバーのフランジ等の被係合部をロッドの軸芯を中心とする円周方向に略均等に係止するので、係合部及びクロスバー等に偏った力がかかることが防止される。
【０００７】
例えば、前記係合部としては、前記ロッドを中心とする円周方向において略均等に配置された２つ又は３つ以上の爪部により構成することで、偏った力を発生させることなく、係合させることができる。
【０００８】
第二の発明は、所定のワークを把持するワーク把持具を有するクロスバーと、前記クロスバーを着脱可能に支持するクロスバー着脱機構と、前記クロスバー着脱機構を有するクロスバー支持部と、前記クロスバー支持部にそれぞれ回転可能に接続された一対一組のリンクと、前記一対一組のリンクのそれぞれの他端に回転可能に接続されると共に往復直線移動する一対一組のスライドと、前記一対一組のスライドのそれぞれを駆動する駆動部と、を備えるワーク搬送装置において、前記クロスバー着脱機構として、第一の発明の着脱機構を用いるようにした。
この発明によれば、クロスバーに偏った力がかからないので、クロスバーを略水平に保持することができる。更に、係合部等に偏った力がかからないので、ワーク搬送装置の長寿命化を図ることができる。また、ロッドによるクロスバーへの押圧力を係合部が受け止めるようになっているので、クロスバー支持部に連結されるリンクに押圧力の反力が加わることがなくなる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば以下の効果を得ることができる。
クロスバーを略水平に保持することができると共に、係合部等の長寿命化を図ることができる。
また、クロスバーを略水平に保持することができるので、クロスバーに設置した把持具によるワーク把持作業を良好に行うことができる。
更に、リンク（アーム）にロッドからの反力が加わることがないので、低剛性となりやすいリンクの撓み発生が防止される。これにより、例えば、リンクの長さを伸ばすことができるため、ワーク搬送距離（範囲）を良好に拡大することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明のクロスバーの着脱機構、ワーク搬送装置の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るワーク搬送装置の構成を示す図である。
なお、図１では、説明の便宜上、２つのプレスステーション１４と、その間に設けられたワーク搬送装置１０１をプレスラインの内側から見た状態で示している。実機では、通常、プレスステーション１４は２〜５つ程度の複数台設けられている。
なお、以下の説明において、「上流側」、「下流側」とは、それぞれ搬送ラインの上流側、下流側を意味するものとする。
【００１１】
ワーク搬送装置１０１は、上流側のプレスステーション１４から成形されたパネル（ワーク）１を受け取り、下流側のプレスステーション１４へ搬送するために、上流側のプレスステーション１４と下流側のプレスステーション１４の間に設置されている。
ワーク搬送装置１０１は、プレス成形するパネル（ワーク）１を搬送する送り方向（Ｘ方向）の両側に、互いにＹ方向に直交する面に関し対称に設けられた一対の送り装置１０を備える。
なお、本実施形態では、一対の送り装置１０によりワーク搬送装置１０１を構成する場合について説明するが、一つの送り装置１０のみでパネル１を搬送する構成であってもよい。
【００１２】
各送り装置１０は、Ｙ方向に直交する面に関し対称に作動し、ワーク把持具２を取り付けたクロスバー３を送り方向及び上下方向に移動させ、パネル１を次のプレスステーション１４に順に搬送するようになっている。
この送り装置１０は、その両端部を上流及び下流のプレスステーション１４や図示しないプレススタンドに設けられた腕に取り付けたり、あるいは天井から吊すことによって、プレスステーション１４、１４間に設置される。
【００１３】
送り装置１０は、ワーク把持部１５、該ワーク把持部１５に回転可能に接続されるリンク機構６、該リンク機構６に接続されるスライド４，５、第一スライド４を直線移動させる第一スライド駆動手段１１、第二スライド５を直線移動させる第二スライド駆動手段１２、第一スライド駆動手段１１を駆動する直動モータ（駆動部）１７、第二スライド駆動手段１２を駆動する直動モータ（駆動部）１８を備える。
【００１４】
ワーク把持部１５は、パネル１を吸着するバキュームカップ等のワーク把持具２と、該ワーク把持具２が取り付けられた、搬送ラインと直角方向に延びるクロスバー３と、出力部材（クロスバー支持部）１９とを備えており、このクロスバー３の両端に出力部材１９を介してリンク機構６が接続されている（図１では、一方のリンク機構６のみを図示する）。
クロスバー３は、出力部材１９に対して着脱可能に保持されている。把持対象であるパネル１の形状、重量等により、最適なワーク把持具２が取り付けられたクロスバー３を選択し、取り換え可能としている。なお、クロスバー３を出力部材１９に対して着脱可能に支持するクロスバー着脱機構５０については後述する。
【００１５】
リンク機構６は、ワーク把持部１５（クロスバー３）の両側に接続される出力部材１９とこの出力部材１９に枢着されたリンク７，８とを備えている。
第一リンク７は、互いに長さの等しい２本のアーム７ａ，７ｂを備えている。そして、このアーム７ａ、７ｂは、それぞれ一端が出力部材１９に水平軸を中心に回動可能に枢着され（この枢着点を左からそれぞれａ１，ａ２とする）、他端が固定リンク部材９に水平軸を中心に回動可能に枢着されている（この枢着点を左からそれぞれａ３，ａ４とする）。更に、固定リンク部材９は、枢着点ａ４において、第一スライド４に回転可能に枢着されている。なお、固定リンク部材９とアーム７ｂとは、独立して、枢着点ａ４に対して回転可能となっている。
一方、第二リンク８は、１本のアーム８ａを備えている。そして、第二リンク８を構成するアーム８ａは、第一リンク７の２本のアーム７ａ，７ｂと長さの等しいアームからなり、一端が出力部材１９に水平軸を中心に回動可能に枢着され（この枢着点をｂ１とする）、他端が第二スライド５に水平軸を中心に回動可能に枢着されている（この枢着点をｂ２とする）。なお、アーム８ａとアーム７ｂは、必ずしも長さが等しくなくてもよい。
また、枢着点ａ２と枢着点ｂ１とは同軸上に配置されている。更に、クロスバー３の回転中心は枢着点ａ１，ａ２と同軸でもよい。
【００１６】
また、枢着点ａ１，ａ２の間隔は、枢着点ａ３，ａ４の間隔と同一の長さになっている。この構成により、２本のアーム７ａ，７ｂが平行に維持されるので、出力部材１９を常に固定リンク部材９に対して平行に維持することができる。すなわち、アーム７ａ，７ｂ、固定リンク部材９、出力部材１９により平行リンク機構２５が構成され、アーム７ａ，７ｂが揺動して出力部材１９の位置が変化した場合でも、出力部材１９を傾斜させることなく移動させる。
【００１７】
アーム７ｂは、アーム８ａと略同一の断面形状を有する。すなわち、アーム７ｂとアーム８ａとは、略同一の機械的剛性及び強度を有するように形成されている。一方、アーム７ａは、アーム７ｂ及びアーム８ａに比べてその断面形状が小さく形成されている。
アーム７ｂ及びアーム８ａは、出力部材１９を支持しつつ、出力部材１９に運動を伝達するので、出力部材１９から受ける反力（引張圧縮、曲げ）等が作用するようになっている。したがって、この反力等を略均等に分担支持するために、略同一形状に形成されている。例えば、アーム７ｂ及びアーム８ａには、円管部材や角管部材が用いられる。また、同一形状とすることで、部品の共通化による装置コストの低減を図っている。なお、アーム８ａとアーム７ｂは、必ずしも同一形状でなくてもよい。
【００１８】
これに対して、アーム７ａは、固定リンク部材９と互いに作用し合って、出力部材１９の姿勢を略水平に維持するので、引張圧縮力だけが作用するようになっている。したがって、必要最小限に機械的強度を有するように形成されている。例えば、アーム７ａには、丸棒部材、小径の円管部材或いは角管部材等が用いられる。
【００１９】
第一スライド駆動手段１１及び第二スライド駆動手段１２は、Ｖ字型のベース部材１６に取り付けられている。そして、この２つのスライド駆動手段１１，１２は、それぞれ同じ長さのボールスクリュー２６，２７を備えている。なお、ボールスクリュー２６，２７は必ずしも同一長さである必要はない。
そして、第一スライド４及び第二スライド５には、不図示のボールナットが形成されており、このボールナットに、ボールスクリュー２６，２７が螺合されている。
そして、ボールスクリュー２６，２７の一端に連結された直動モータ１７及び直動モータ１８によって、ボールスクリュー２６，２７を回動させることによって、第一スライド４及び第二スライド５が、ベース部材１６に沿って直線移動し、かつ、数値制御等で正確に位置決めできるようになっている。
【００２０】
また、図１に示すように、第一スライド駆動手段１１は、その駆動領域のうち搬送ラインの上流側で高位置となり下流側で低位置となるようになっている。
また、第二スライド駆動手段１２は、その駆動領域のうち搬送ラインの上流側で低位置となり下流側で高位置となるようになっている。また、第二スライド駆動手段１２は、第一スライド駆動手段１１よりも搬送ライン下流側に配設され、第一スライド駆動手段１１に対して送り方向（Ｘ方向）に対して直交する面に対称に設けられている。
そして、２つのスライド駆動手段１１，１２は、それぞれの直動方向の下方延長線上が交差しており、そのなす角θは例えば、６０°に設定されている。
【００２１】
なお、本実施形態では、第一スライド駆動手段１１と第二スライド駆動手段１２とが、互いの下方延長線上が交差するＶ字型の直動を構成しているが、必ずしもこれに限定されるものではなく、例えば、第一スライド駆動手段１１と第二スライド駆動手段１２の互いの上方延長線上が交差するように構成した逆Ｖ字型の直動や、第一スライド駆動手段１１と第二スライド駆動手段１２を搬送ラインの幅方向にずらしてその駆動領域が交差するＸ型の直動とすることもできる。
また、なす角θはプレスステーション１４，１４間の間隔、すなわちパネル１の搬送距離によりプレス装置毎に個別に決定されるものであり、上記角度に限定されるものではない。
【００２２】
以上のような構成により、ワーク搬送装置１０１は、２つの直動モータ１７，１８によりスライド４，５の位置を変化させることにより、ワーク把持部１５をプレスステーション１４，１４の間で往復移動させることができる。これにより、ワーク把持部１５により把持したパネル１をＸ方向に搬送させることができる。
【００２３】
図２は、クロスバー着脱機構５０を模式的に示す図である。
クロスバー着脱機構５０は、クロスバー３を着脱可能に支持するものであって、一対の出力部材１９にそれぞれ配置される。すなわち、クロスバー３の両端側にそれぞれ配置される。
なお、図２及び以下の説明では、一方の出力部材１９に設置されたクロスバー着脱機構５０について説明する。
【００２４】
クロスバー着脱機構５０は、図２に示すように、出力部材１９における内側（側面１９ｓ側）に設けられており、クロスバー３に接合するロッド５２と、ロッド５２をクロスバー３に向けて押圧するシリンダ（アクチュエータ）５４と、押圧されたクロスバー３を係止する係合部５６と、から構成されている。
ロッド５２は、クロスバー３の両端面３ｓの軸芯に設けられた穴部３ａと嵌合するための部材である。そして、ロッド５２をクロスバー３の穴部３ａに挿入することで、クロスバー３が出力部材１９に保持される。一方、ロッド５２をクロスバー３の穴部３ａから引き抜くことで、ロッド５２と出力部材１９との接合が解除される。このようにして、クロスバー３が出力部材１９に対して着脱可能となっている。
シリンダ５４は、ロッド５２をクロスバー３の軸方向に往復移動させるためのアクチュエータであって、出力部材１９に配置されている。
また、シリンダ５４は、ロッド５２をクロスバー３に向けて押圧するものである。そして、ロッド５２をクロスバー３に向けて押圧することで、ロッド５２と出力部材１９との接合が容易に解除されないようになっている。
なお、シリンダ５４としては、油圧式、エア式のいずれであってもよい。
【００２５】
係合部５６は、クロスバー３の両端に形成されたフランジ（被係合部）３ｆにおける一方の面３ｒ（両端面３ｓの裏側の面）の一部に係合（係止）する部材であって、２本の爪部５７から構成されている。
図２に示すように、係合部５６の各爪部５７は、クロスバー３がロッド５２を介してシリンダ５４により押圧された際に、クロスバー３のフランジ３ｆの裏面３ｒと係合することで、クロスバー３を受け止めるようになっている。すなわち、各爪部５７は、クロスバー３に対して、シリンダ５４の押圧方向とは逆方向に反力を与えるようになっている。
このようにして、ロッド５２と係合部５６との協働によって、クロスバー３が出力部材１９に確実に保持されるようになっている。
【００２６】
また、２本の爪部５７は、クロスバー３の穴部３ａと嵌合するロッド５２を中心とした円周上に均等間隔に配置されている。すなわち、約１８０°間隔で配置されている。また、各爪部５７は、クロスバー３のフランジ３ｆの外周よりも外側から内側に延びるように配置されている。
このため、クロスバー３を係合部５６の側面方向（Ｘ方向）から係合部５６の内側に出し入れ可能となっている。そして、クロスバー３がシリンダ５４により押圧された際には、クロスバー３のフランジ３ｆの裏面３ｒと係合可能となっている。
【００２７】
以上のような構成により、クロスバー３を出力部材１９に装着した際には、シリンダ５４による押圧力が係合部５６により受け止められるので、出力部材１９に連結するリンク機構６（リンク７，８）に曲げ力が加わることがなくなる。したがって、出力部材１９の移動距離（範囲）を拡大するために、リンク機構６を構成するリンク７（アーム７ａ，７ｂ），８（アーム８ａ）の長さを良好に伸ばすことができる。そして、クロスバー３の着脱に伴って、各リンク７，８が撓むことが殆どないので、クロスバー３を確実に保持できる。これにより、クロスバー３に取り付けられたワーク把持具２によって、パネル１を正確に把持することができる。
また、シリンダ５４により押圧されたクロスバー３を係止する係合部５６が、クロスバー３のフランジ３ｆを軸芯を中心とする円周方向に略均等に係止する各爪部５７により構成されているので、クロスバー３が撓むような偏芯力が発生せず、したがって、クロスバー３が確実に保持される。
【００２８】
なお、上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００２９】
上述した実施形態では、係合部５６を２本の爪部５７で構成する場合について説明したが、これに限らない。係合部５６としては、クロスバー３のフランジ３ｆを軸芯を中心とする円周方向に略均等に係合すればよく、したがって、３本の爪部であってもよいし、それ以上の爪部で構成してもよい。
また、クロスバー３にフランジ３ｆを設ける場合について説明したが、これに限らず、クロスバー３の外周面に溝部を形成し、この溝部に爪部が係止するように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態に係るワーク搬送装置の概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係るクロスバー着脱機構を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１…パネル（ワーク）
２…ワーク把持具
３…クロスバー
３ｆ…フランジ（被係合部）
３ａ…穴部
４，５…スライド
７，８…リンク
７ａ，７ｂ，８ａ…アーム
１０…送り装置
１７，１８…直動モータ（駆動部）
１９…出力部材（クロスバー支持部）
５０…クロスバー着脱機構
５２…ロッド
５４…シリンダ（アクチュエータ）
５６…係合部
５７…爪部
１０１…ワーク搬送装置
【図１】
2007111736.tif 000003
【図２】
2007111736.tif 000004